نکات مهم در طراحی ساخت و اجرای نماهای شیشه ای و کرتین وال

انواع پنجره های آلومینیومی
می 2, 2020
ضریب انتقال حرارت در در و پنجره ها و نماها چیست و چگونه ضریب انتقال حرارت درو پنجره ها و نماها محاسبه می شود
ژوئن 2, 2020

در نماهای ساختمان چه در نماهای شیشه ای و چه در نماهای کلاسیک ، پوسته خارجی نما از المانهای مختلفی تشکیل می شود . از هر نوع مصالح ساختمانی استفاده شود ، نمای کارشده علاوه بر زیبایی بیرونی می بایست شرایط مناسب را برای فضای داخل بنا به وجود آورد و برای شرایط جوی همچون باران ، برف ، باد و تابش نور خورشید به حد کافی مناسب و مقاوم باشد .

اگرچه ممکن است هریک از مصالح به تنهایی مشخصات خوبی در برابر شرایط فوق داشته باشند لیکن می بایست در کنار هم نیز بتوانند شرایط مورد نظر را تامین کنند . این شرایط شامل کنترل انرژی و هوا ، کنترل نفوذ آب ، کنترل نور و کنترل حرکت های احتمالی بنا می شوند . نکته قابل توجه این است که حتی اگر سیستم بسیار مناسب انتخاب ، طراحی و محاسبه شود ، در صورتیکه دقیق اجرا نگردد می تواند مشکلات ساختاری داشته باشد.

سیستم های نماهای شیشه ای دارای راه حل های متنوعی هستند و اگر دقیق و صحیح طراحی شود علاوه بر زیبایی بیرونی ( ظاهری) و امنیت مناسب ، شرایط خوبی نیز در داخل بنا به وجود آورده و بسیار مناسب خواهند بود . نکته مورد توجه بیشتر این است ، هرچند سیستم  بسیار مناسب انتخاب ، طراحی و محاسبه شود  اگر اجرای دقیق و استانداردی را تجربه نکند می تواند خطرات جانی و مشکلات مالی را سبب شود .

از جمله این مشکلات می توان به موارد ذیل اشاره نمود :

  • عدم توجه به حرکات ساختمان ها
  • عدم اتصال مناسب نما به سازه اصلی
  • عدم اتصال قطعات نما (سیستم)
  • اشتباهات در ساخت نما

۱-۴- عدم استفاده از نیروی ماهر

۲-۴- اشکالات در طراحی سیستم

۳-۴- عدم انجام در ترتیب اجرای قطعات ساختمان (تقدم و تاخر)

۴-۴- اشکال در زمان بندی انجام کار و مشکلات به وجود آمده به دلیل تعجیل درکار

  • طراحی سیستم جهت انجام تست در محیط آزمایشگاهی و نه محیط واقعی

تمامی موارد فوق تاثیر مستقیم بر روی کیفیت نهایی ساختمان خواهند داشت .

سیستم های نمای شیشه ای ، در پوسته خارجی نماها  در برابر شرایط محیطی یکی از بهترین انتخاب ها    می باشد . این نوع سیستم ها پوشش دهنده تمامی پوسته خارجی بنا در کف ها و سقف ها و قسمت های اسپندرال در بنا می شود . البته این امکان نیز وجود دارد که در قسمت های اسپندرال از مصالح دیگری نیز زیر نمای شیشه ای استفاده شود و در نهایت نمایی که با شیشه و آلومینیوم و یا مصالح سبک دیگر ( سرامیک خشک ، کامپوزیت و…) پوشانیده شده مقاومت خوبی در برابر نیروی باد ، زلزله و شرایط جوی از خود نشان می دهد حتی امروزه این نماها برابر آتش سوزی و صدا  نیز در حال طراحی و اجرا هستند .

۱- عدم نفوذ آب :

تمامی قطعات و اتصالات مورد استفاده در نمای شیشه ای می بایست در برابر نفوذ آب دارای مقاومت لازم باشند . طراحی و اجرای نما می بایست در درجه اول به هر ترتیب جلوی نفوذ آب باران را بگیرد . مصالح بکار رفته در نمای شیشه ای از جمله شیشه ، آلومینیوم ، واشرها و ایزولاتورها به تنهایی در برابر آب و صدا و پرت انرژی مقاومت لازم را دارند لیکن وقتی تمامی این مصالح در کنار هم که قرارگیرند می بایست این خواص را حفظ نمایند . اگر این سیستم ها در محیط آزمایشگاهی مورد آزمایش های لازم قرار نگرفته باشند ، پس از اجرا در نما در طی زمان می بایست نتیجه را بررسی نمود .

در سیستم های نمای شیشه ای نفوذ آب به بنا و زیان های ناشی از این نفوذ در شکل های مختلفی نمود پیدا می کند ، از جمله :

الف) نفوذ مستقیم آب باران به داخل سیستم

  • نفوذ مویرگی    
  • نفوذ از منفذهای تخلیه آب به بیرون

در صورت نفوذ آب به داخل بنا مشکلاتی به وجود می آید که در این صورت علاوه بر ضرر و زیان به قسمت های داخلی مشترک با قرارگیری نما ، باعث نفوذ آب و هوا از محل های اتصال آلومینیوم های افقی و عمودی به هم و یا از واشر های زیر شیشه خواهد شد . در بررسی های به عمل آمده عمده اشکالات در قسمت های متصل شونده در نماهای شیشه ای دیده شده است . نقاطی که قطعات و اتصالات به هم وصل می شوند .

ضعف در طراحی جزئیات اجرایی این اتصالات ، اجرای ناصحیح و ناکافی بودن محل های تخلیه آب دلیل این مشکل شناسایی شده است . البته در طی زمان خوردگی قطعات و اتصالات مجاور هم نیز به ضعف در سیستم و نفوذ آب منجر   می گردند . مهم ترین اصل در طراحی و اجرای نماهای شیشه ای ، امکان انجام یک نمای شیشه ای مقاوم در برابر نفوذ آب و هوا می باشد و از جمله کارهایی که می شود کرد ، ابتدا استفاده از قطعات و اتصالات مقاوم و به حداقل رسانیدن نقاط نفوذ آب و هوا می باشد .

البته در صورتیکه نمای اجرا شده در ابتدا مقاوم در برابر نفوذ آب و هوا بود می بایست با گذشت زمان نسبت به بازدیدها و سرویس های دوره ای در نما نیز توجه نمود . باتوجه به قرارگیری نما در مناطق پربارش و در مناطق با آمار لرزه ای بالا و یا مناطق با اختلاف درجه حرارت بالا انجام سرویس ها و بازدیدهای دوره ای بسیار اهمیت دارد . در هنگام نفوذ آب از جمله نقاطی که در یک بنا و ترکیب آن با نمای شیشه ای مورد توجه قرار می گیرد حدفاصل دیوارهای مجاور با نمای شیشه ای می باشد به طوری که بیشترین عامل نفوذ در این نقاط تثبیت شده است .

البته سیستم های جدید نماهای شیشه ای نسبت به سال های قبل از کیفیت و اتصالات بهتری بهره مند می باشند . پیشرفت تکنولوژی ساخت انواع چسب هایی که در نما مورد استفاده قرار می گیرند از جمله سیلیکون ها در این زمینه نقش موثری داشته اند به طوری که کنترل نقاط نفوذ آب در سیستم های نمای شیشه ای راحت و بهتر انجام می شود . استفاده از واشرهای آب بندی و هوابندی مقاوم در برابر شرایط جوی از جمله  پوسیدگی (EPDM) هم نقش بسزایی در دوام و عمر طولانی این نوع سازه ها داشته اند . در نماهای شیشه ای استفاده از درزهای تخلیه آب در پروفیل های افقی توصیه می شود . این درزهای تخلیه آب در صورت نفوذ آب از واشر بالایی و درپوش افقی آب را به بیرون سازه از قسمت زیرین درپوش هدایت خواهد کرد.

۲کنترل نورخورشید

نور تابیده شده به نمای شیشه ای دارای دو اثر مهم می باشد :

اول ، گرمای زیاد سبب تغییر شکل المانهای بیرونی نمای شیشه ای می گردد .

دوم : نفوذ نورهای مضر به داخل بنا .

از کارهای مهم در اجرای نماهای شیشه ای محاسبه انبساط و انقباض قطعات و اتصالات و رعایت فاصله های مناسب در محل های اتصال پروفیل های عمودی در نما می باشد .

همچنین در کنترل نفوذ نور شدید آفتاب نیز استفاده از شیشه هایLow_e (کم گسیل) به شدت توصیه می شود . این نوع از شیشه ها در فصول بسیار گرم و یا مناطق گرمسیر از نفوذ اشعه های  مضر    و نور شدید به داخل ساختمان جلوگیری می نماید وبخش عمده ای از گرمای تابشی به نما را منعکس می نماید .

۳-عدم نفوذ هوا

در نمای ساختمان ها ، عدم نفوذ هوا و کنترل انرژی در بناها از اهمیت ویژه ای برخوردار است . مصرف بهینه انرژی از چالش های امروزی در جامعه بشری می باشد ، در ساختمان هایی که امکان نفوذ هوا وجود دارد مطمئناً پرت انرژی نیز به میزان قابل توجه  وجود خواهد داشت و در برخی مواقع عبور هوا حتی موجب ایجاد صدا در ساختمان نیز می شود . در نماهای شیشه ای با سیستم های استاندارد امکان عبور هوا ممکن نمی باشد . در سیستم های نمای کرتین وال می بایست ما بین طبقات از سیستم های دودبند و هوابند استفاده نمود که از جریان هوای مابین طبقات نیز جلوگیری شود .

در سیستم های یونیتایز از آنجا که از پروفیل های نصفه استفاده می شود ، جهت هوابندی بهتر پروفیل ها از عایق های ویژه ای مابین پروفیل ها هنگام ساخت و نصب سیستم استفاده می شود . این عایق ها علاوه بر هوا از نفوذ آب و پرت انرژی نیز جلوگیری می کنند . در هوا های بارانی که با باد شدید همراه است  ، آب باران با فشار باد ممکن است به داخل سازه کرتین وال از نقاط ضعیف نفوذ پیدا کند . لذا سازه کرتین وال می بایست جهت مقاومت در این خصوص دارای تمهیدات لازم باشد ، از جمله در قسمت های اسپندرال می بایست حتماً از واشرهایEPDM جهت عدم نفوذ آب و هوا استفاده   شود .

نفوذ هوا در نماهای کرتین وال به دو صورت عمده قابل مشاهده است :

  • نفوذ از طریق یونیت نما
  • نفوذ از طریق اتصالات یونیت های نما

میزان نفوذ هوا در امریکا برای فشار ۷۵ پاسگالm2     ۳/۰  و میزان نفوذ هوا در کانادا برای فشار ۷۵پاسگالm2     ۱/۰ می باشد ، در کانادا به دلیل سرمای شدید و یخبندان در ساختمان ها و نماها این استانداردها ۳برابر بیشتر از آمریکا در نظر گرفته شده است .

نفوذ هوا در نمای کرتین وال در هر یونیت بر اساس متر مکعب ، ساعت ، متر مربع سنجیده می شود.

نفوذ هوا در برخی از موارد به راحتی حتی با چشم نیز قابل تثبیت می باشد ولی در برخی از مواقع به سختی و غیرقابل تثبیت است. لذا بهتر است در پروژه های بزرگ قبل ازساخت سازه اصلی ، سازه ای نمونه جهت انجام تست ساخته شده و نقاط ضعف احتمالی در آن تثبیت شود  تا هنگام ساخت سازه اصلی با مشکلات غیر مترقبه مواجه نشویم .

۴- کنترل تراکم بخار

بخار آب همواره از نقاط کم تراکم در حال حرکت می باشد. بخار آب تا زمانی که در یک نقطه متراکم نشود به مصالح زیانی وارد نمی کند.در نماهایی که کرتین وال چه در سیستم فیس کپ و چه در سیستم یوچانل ، امکان تراکم بخار آب وجود دارد . شیشه های دوجداره با استفاده از بوتیل و سیلیکون های ویژه در این خصوص عایق می شود لیکن در نما نیز باید تمهیدات لازم دیده شود .

نماهای شیشه ای این مهم برعهده عایق های حرارتی (پلی آمیدها) می باشد ، در زمستان   سرمای بیرون نما از یک طرف و گرما ی داخل بنا (نما) از طرف دیگر و در تابستان بالعکس گرمای بیرون از یک طرف و سرمای داخل بنا(نما) از طرف دیگر را پل های حرارتی کنترل نموده و از ایجاد تراکم بخار آب جلوگیری می کنند .

رطوبت بیرونی در هوای گرم در حالت طبیعی اگر به سطح سرد برخورد نماید تبدیل به مایع شده و به داخل نما نفوذ پیدا می کند به این تراکم رطوبت در اطراف بنا   نقطه شبنم گفته می شود .

  • لرزش های ساختمان

قبل از طراحی سازه کرتین وال می بایست به بررسی لرزش های مجاز محاسبه شده در بنا پرداخت ، این لرزش ها شامل :

  • بار ناشی از انبساط و انقباض بنا که روز و شب اتفاق می افتد
  • بار ناشی از بارهای مرده ساختمان
  • بارهای سیستماتیک شامل باد وزلزله

در صورت طراحی صحیح سیستم کرتین وال جهت نیروی ناشی از باد به  مدت طولانی ، می توان مطمئن شد نما در برابر اثر نفوذ آب نیز مقاوم خواهد بود . در نقاط اتصال سازه های افقی و عمودی می بایست از اتصالات مقاوم در برابر باد و باران استفاده نمود و به آبندی تمام نقاط سازه توجه کرد.

در ساخت سازه اصلی می بایست به فواصل مورد نیاز جهت حرکت شیشه ها در نما و امکان حرکت سازه های افقی و عمودی در سازه اصلی توجه بسیار نمود چرا که در غیر این صورت حرکت (غیر لرزشی) در نما در اثر باد باعث شکستن شیشه ها و یا افتادگی سازه اصلی می شود که متعاقباً با نفوذ آب و هوا همراه خواهد بود .

نتیجه : در طراحی نماهای کرتین وال باید با بالاترین ضرایب محاسبه و ساخت سازه نما  و قطعات و اتصالات صورت گیرد. برای داشتن یک نمای کرتین وال خوب می بایست یک سازه یکپارچه طراحی کرد که این سازه از پروفیل های مناسب ، قطعات و اتصالات باکیفیت و صحیح و از یک اجرای (نصب)خوب بهره مند می باشد . در هنگام ساخت سازه کرتین وال تمام تغییرات فیزیکی در محیط ساختمان را می بایست مورد توجه قرار داد . در نماهای کوچک می توان از سیستم مناسب استفاده نمود لیکن در نماهای بزرگ قبل از انجام کامل نمای کرتین وال می بایست نمونه ای از سازه اصلی ساخته شده و مورد تست قرار گیرد.

در نماهای کرتین وال بسته به محیط ساخت بنا در بیرون ساختمان می بایست تراکم رطوبت را محاسبه نمود و در داخل نما نیز باید نقطه شبنم را بدست آورد و براساس این اطلاعات نسبت به ساخت سازه کرتین وال با پل های حرارتی (ایزولاتور) مناسب اقدام نمود. هرسازه ای عمر مفید مشخصی دارد ، لیکن در هنگام طراحی و ساخت سازه می بایست محاسبات براساس عمر مفید و موثر سازه طراحی و ساخته شود و البته نکته مهم این است که در طی این مدت (عمرمفید) می بایست سازه به صورت منظم و دوره ای مورد بازبینی قرارگیرد .